熱回收技術應用于工業制冷系統中的實際探析

佟凱旋

大連冷凍機股份有限公司 遼寧大連 116630

工業生產的形式多樣，其中必然會涉及到制冷系統的廣泛應用，制冷系統通過制冷設備的運轉產生冷氣，滿足工業生產所需的溫度要求。制冷設備的運作過程會產生大量的熱量，排除室外會造成局部氣溫過高，影響外部環境，長遠來看，不利于我國綠色生態與可持續發展的戰略推進。熱回收技術可以利用氣體循環，將熱氣進行回收，并實現二次利用。熱回收技術在工業制冷設備中的應用，減少了制冷設備的熱量排放，提高了工業制冷系統的設備運行效率，增加了設備使用壽命，促進了工業企業節能減排、綠色環保的可持續發展。

1 熱回收技術的原理及特點

1.1 熱回收技術的工作原理

熱回收技術的工作原理是在制冷系統的基礎上，將制冷設備向外排放的廢熱進行一定量的回收，并按照一定的熱回收處理方案，將這些廢熱加以二次利用，例如將這些廢熱加工為溫度加高的生活用水，通過這樣的方式，減少制冷設備的熱量排放，達到節能減排、回收利用的目的。

1.2 熱回收技術的特點

（1）采用熱回收技術回收加工的熱水溫度可達50-60℃，可直接作為工業用水加以利用；

（2）熱回收技術在工業制冷設備中的應用，可以有效改善制冷設備的工作條件，增加制冷效率，節約制冷設備運行過程中的電量消耗，有效延長設備的使用壽命，減少熱量過高造成的設備損壞；

（3）通過熱回收技術獲得的熱水，可直接作為工業生產用水，節約了企業的水資源消耗；

（4）熱回收器安裝于制冷系統中，不影響制冷設備的正常使用，且安全環保，符合國家節能減排、可持續發展的戰略要求，有效降低了工業企業的廢氣排放量。

2 工業制冷系統中的能耗問題

制冷操作是工業系統中常用的操作，工業制冷系統一般包括蒸發器、壓縮機、冷凝器和結構機四個部分，工業制冷系統的工作原理是通過消耗一定的能量，將熱量從低溫熱源向高溫熱源進行轉移的過程。在制冷系統的運作當中，蒸發器內的制冷劑會進行蒸發作用，吸收設備現場的熱量，然后通過壓縮機將熱量壓縮為高壓氣體，并將高壓氣體排至冷凝器內，而后制冷劑會在冷凝器中將高壓氣體冷凝成液體，同時將系統運行所產生的熱量排放到室外[1]。

工業制冷系統與家用制冷設備相比，其體積更大，需要進行制冷的空間范圍更廣，那么必然會造成更加巨大的能量消耗，且排向外界的熱量也會更多，在實現工業生產制冷要求，提高工業企業經濟效益的同時，不可忽視的問題是，工業制冷系統會帶來極大的能源消耗，同時向外排除大量熱氣，給周邊環境及生態的發展帶來不利影響。因此，為順應國家節能減排及可持續發展的戰略要求，在工業企業制冷系統中使用熱回收技術，是著眼于長遠的必然措施。

3 熱回收技術在工業制冷設備中的應用

3.1 設備串聯

將熱回收設備中的換熱器與制冷系統中的冷凝器進行科學的串聯，讓制冷設備運轉所排出的熱氣的循環過程發生轉變，由原本熱氣直接進入冷凝器然后向外排出，轉變為熱氣先進入換熱器再進行冷凝器，通過這樣的方式使得制冷及熱回收系統的工作更加靈活和科學；而且，在制冷設備運行無需進行熱量回收時，可以直接關閉換熱器的主閥門，切斷熱氣向換熱器的傳送而直接進行制冷工作。通過工作模式的靈活轉換，提升工作效率，科學開展設備制冷及熱量回收工作[2]。

3.2 設備并聯

為提升熱回收系統的回收效率，提高設備運行的整體效能，在進行熱回收系統的方案設計時，應充分考慮制冷系統的熱排放量及系統設計，熱回收系統的設計中可以將換熱器和制冷系統的冷凝器進行科學的串聯和并聯，利用串并聯的工作原理，實現換熱器和冷凝器功能上的連接，在制冷系統的正常運行中，當需要進行熱量回收時，可以通過并聯將冷凝器的電磁閥進行關閉，由導閥開展后續作業，將制冷設備產生的熱氣在換熱器內進行轉化，而后通過壓力作用，利用壓縮機將系統內殘留的廢氣進行排放。

在利用串并聯開展工業制冷設備的熱回收操作時，可以根據流量的大小利用主閥門進行設備控制，當熱氣流量較小時，制冷系統所排放的熱氣通過換熱器進行熱量的轉化，在將轉化后的氣體傳送至冷凝器；而當熱氣流量較大時，換熱器在較大壓力下會出現波動，這時需要降低換熱器的壓力再行工作，在壓力主閥門會出現一定變化，在壓力變化的過程中實現熱氣的傳送[3]。

4 熱回收技術發展趨勢探討

隨著科學技術的不斷發展，我國工業制冷設備中的熱回收技術仍在不斷發展的趨勢當中，在未來一段時間內，仍將致力于熱回收技術的不斷突破與創新，例如雙冷凝器型工業制冷設備的熱回收技術的不斷突破；帶旁通式冷凝熱回收裝置的發展與應用；在對熱回收系統所回收的熱水進行蓄水及開發輔助熱源等方面的技術研究等，我國工業制冷設備的熱回收技術將在不斷完善工業制冷系統與提升熱回收技術標準及規范上不斷創新突破，力求不斷提升工業制冷系統熱回收設備的應用水平[4]。

5 結語

熱回收技術在工業制冷系統中的應用，是順應節能減排及可持續發展戰略的有效措施，可以有效回收工業制冷設備在運行過程中所產生的廢氣，并通過二次回收實現廢氣再利用。在進行熱回收方案的設計時，應充分考慮制冷設備的熱排放量及工業制冷設備的運行需求，進行科學、靈活的設備規劃，從而提升熱回收熱備的運行效率，增加回收量，降低工業企業的能源消耗，促進企業的持續發展。